i
STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI
FRAKSI TERAKTIF RIMPANG LENGKUAS
(
Alpinia galanga(L.) Swartz )
Disusun oleh :
TRI SETYANINGSIH
M 0306061
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
ii
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI FRAKSI TERAKTIF RIMPANG LENGKUAS (Alpinia galanga (L.) Swartz)” adalah benar-benar hasil penelitian sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Juni 2013
TRI SETYANINGSIH
iv
STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI FRAKSI TERAKTIF RIMPANG LENGKUAS
(Alpinia galanga (L.) Swartz)
TRI SETYANINGSIH
Jurusan Kimia. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Rimpang lengkuas telah digunakan dalam pengobatan tradisional. Penelitian ini bertujuan mengetahui aktivitas antibakteri fraksi rimpang lengkuas terhadap bakteri patogen Bacillus cereus dan Klebsiella pneumoniae dan mengidentifikasi fraksi teraktifnya. Serbuk rimpang lengkuas diekstraksi dengan maserasi menggunakan pelarut etanol 96%. Ekstrak etanol rimpang lengkuas difraksinasi dengan metode Kromatografi Cair Vakum menggunakan campuran eluen heksana:etil asetat. Fraksi yang diperoleh dilakukan uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT) sehingga diperoleh empat fraksi penggabungan (Fraksi A, B, C, D). Keempat fraksi tersebut diuji aktivitas antibakteri. Fraksi teraktif antibakteri ditentukan Konsentrasi Hambat Minimum (KHM) dan nilai bandingnya terhadap amoksisilin. Selanjutnya fraksi ini diidentifikasi menggunakan Kromatografi Gas-Spektrofotometer massa (GC-MS).
Keempat fraksi menunjukkan aktivitas penghambatan bakteri tetapi fraksi D memiliki aktivitas penghambatan lebih tinggi dari fraksi yang lain, ditunjukkan dengan besarnya diameter daerah hambat fraksi D. Nilai KHM fraksi D terhadap kedua bakteri adalah 2,5x10-2%. Potensi antibakteri fraksi D dibandingkan dengan amoksisilin adalah 5,60x10-3% untuk B. cereus dan 6,52x10-3% untuk K.
pneumoniae. Analisis GC-MS menujukkan adanya senyawa turunan
fenilpropanoid (asetoksikhavikol asetat, asetoksieugenol asetat, p-kumaril diasetat dan hidroksikhavikol asetat) dan asam lemak (asam heksadekanoat).
Kata kunci : aktivitas antibakteri, Alpinia galanga (L.) Swartz, fraksi teraktif, identifikasi, Kromatografi Vakum Cair
v
STUDY OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY AND IDENTIFICATION THE MOST ACTIVE FRACTION OF Alpinia galanga (L.) Swartz
RIZHOMES
TRI SETYANINGSIH
Department of Chemistry., Faculty of Mathematics and Natural Sciences Sebelas Maret University
ABSTRACT
Alpinia galanga (L.) Swartz has been used as traditional medicine. The
aim of this research was to evaluate antibacterial activity of Alpinia galanga (L.) Swartz rhizomes fraction against pathogenic bacterials Bacillus cereus and
Klebsiella pneumoniae and to identificate the most active fractions. The powder
of Alpinia galanga (L.) Swartz has been extracted by maceration used ethanol
96%. Ethanol extract has been fractionated by Vacumm Liquid Chromatography (VLC) method that used a mixture eluent of hexane:ethyl acetate. Fractions have been obtained by Thin Layer Chromatography (TLC) test in order to obtain four fractions incorporation (Fraction A, B, C, D). The fourth fractions have been tested by the antibacterial activity. The most active fraction of antibacterial was evaluated for Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and equivalent value, compared with amoxicillin, then identified using GC-MS.
The fourth fractions show inhibitory activity of bacteria, the fraction D has higher inhibitory activity than the other fractions. It was indicated by diameter zone of inhibition fraction D. The MIC values of fraction D to these two bacteria was 2.5x10-2%. The potential antibacterial of fraction D compared to amoxicillin
was 5.60x10-3% for B. cereus and 6.52x10-3% for K. pneumoniae. GC-MS analysis showed the presence of derivative compound of phenylpropanoid (acetoxychavichol acetate, acetoxyeugenol acetate, p-coumaryl diacetate and dihydroxychavicol acetate) and fatty acid (hexadecanoic acid).
Keywords: Alpinia galanga (L.) Swartz, antibacterial activity, identification, the most active fraction, Vacumm Liquid Chromatography
vi MOTTO
(Makabersabarlah kalian) karena mungkin kalian tidak menyukai sesuatu padahal Allah
menjadikan padanya kebaikan yang banyak. (QS. An-Nisa:19)
(Yaitu) orang-orang yang mendirikan sholat dan menafkahkan sebagian dari rezeki yang Kami
berikan kepada mereka. (QS, Al-Anfal (8):4)
Kita berdoa kalau kesusahan dan membutuhkan sesuatu, mestinya kita juga berdoa dalam
kegembiraan besar dan saat rezeki melimpah.
(Kahlil Gibran)
Cintailah kekasihmu (secara) sedang-sedang saja, siapa tahu disuatu hari nanti dia akan
menjadi musuhmu, dan bencilah orang yang engkau benci (secara) biasa-biasa saja, siapa
tahu pada suatu hari nanti dia akan menjadi kecintaanmu.
(RiwayatTarmidzi)
Kebanyakan dari kita tidak mensyukuri apa yang sudah kita miliki, tetapi kita selalu
menyesali apa yang belum kita capai..
(Schopenhaver)
Sesuatu yang belum dikerjakan, sering kali tampak mustahil kita baru yakin kalau kita
telah melakukannya dengan baik.
(Evelyn Underhill)
vii
PERSEMBAHAN
Karya sederhana ini penulis persembahkan untuk :
Allah S.W.T Rabb pemilik semesta alam dan beserta isinya atas segala nikmat dan karunia yang tak terhingga...
Ayah dan almarhum Ibuku tercinta yang telah membesarkanku dengan sabar dan berkorban sepenuh jiwa dan raga...
Kakakkuyang telah memberikan support
Keponakanku Shabrina yang membuat hidupku lebih berwarna
Sahabat-sahabat tercinta FC club yang memberikan kenangan kebersamaan yang indah
Seseorang yang selalu sabar dalam setiap keluh kesahku dan pemberi semangat hidupku
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
“STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI FRAKSI
TERAKTIF RIMPANG LENGKUAS (Alpinia galanga (L.) Swartz)” guna memenuhi sebagian persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Skripsi ini tidak akan selesai tanpa adanya bantuan dari banyak pihak. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, MSc., (Hons)., Ph.D. selaku Dekan FMIPA UNS.
2. Bapak Dr. Eddy Heraldy, M.Si. selaku Ketua Jurusan Kimia. 3. Ibu Nestri Handayani, M.Si., Apt. selaku Pembimbing I Skripsi. 4. Bapak M. Widyo Wartono, M.Si. selaku Pembimbing II Skipsi.
5. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret atas semua ilmu yang berguna dalam penyusunan skripsi ini serta karyawan Jurusan Kimia FMIPA UNS.
6. Staf Laboratorium Kimia Dasar, Sub Laboratorium Kimia dan Biologi FMIPA UNS.
7. Sahabat seperjuangan skripsi Erna, mbak Ria, Dede, mbak Ifah terimakasih atas kebersamaan dan suportnya.
8. Sahabat Fc. Club dan Genk Moll terimakasih atas persahabatan dan dukungannya sehingga membuat hidup lebih berwarna dan bermakna. 9. Sahabat-sahabat Hoss Crew terimakasih karena dengan keterbatasan
kita memberikan kenangan yang tak terlupakan dalam suka atau duka. 10.Teman-teman seperjuangan angkatan 2006 dan keluarga besar jurusan
kimia FMIPA UNS.
ix
Semoga Allah SWT berkenan memberikan balasan yang lebih baik atas pengorbanan yang diberikan. Amin.
Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun akan sangat membantu penulis dalam memperbaikinya. Semoga karya kecil ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Surakarta, Juni 2013
Tri Setyaningsih
x DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN ... iii
HALAMAN ABSTRAK ... iv
HALAMAN ABSTRACT ... v
HALAMAN MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah... 1
B. Perumusan Masalah ... 3
1. Identifikasi Masalah ... 3
2. Batasan Masalah ... 4
3. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Manfaat penelitian ... 5
BAB II. LANDASAN TEORI ... 6
A. Tinjauan Pustaka ... 6
1. Lengkuas(Alpinia galanga (L.) Swartz). ... 6
a. Klasifikasi Tanaman Lengkuas. ... 6
b. Deskripsi Tanaman Lengkuas. ... 7
c. Manfaat dan Kandungan Kimia Tanaman Lengkuas. ... 7
2. Ekstraksi ... 8
3. Kromatografi Vakum Cair (KVC) ... 9
xi
6. Skrining Fitokimia ... 14
7. Bakteri ... 14
a. Klebsiella pneumoniae ... 15
b. Bacillus cereus ... 16
8. Uji Aktivitas Antibakteri ... 17
9. Konsentrasi Hambat Minimum (KHM) dan Uji Banding ... 17
10.Senyawa-senyawa Metabolit Sekunder Aktif Antibakteri ... 19
a. Senyawa Fenol ... 19
b. Terpenoid ... 20
c. Flavonoid ... 22
11.Antibiotika ... 23
B. Kerangka Pemikiran ... 24
C. Hipotesis ... 26
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 27
A. Metode Penelitian ... 27
B. Waktu dan Tempat Penelitian ... 27
C. Alat dan Bahan ... 27
1. Alat ... 27
2. Bahan ... 28
D. Prosedur Penelitian ... 28
1. Determinasi dan Preparasi Sampel ... 28
2. Ekstraksi Sampel Rimpang Lengkuas ... 28
3. Uji KLT Pendahuluan Ekstrak Etanol ... 28
4. Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol ... 29
5. Fraksinasi Ekstrak Etanol Rimpang Lengkuas ... 30
6. Pengujian Aktivitas Antibakteri Fraksi Hasil KVC ... 31
7. Penentuan KHM dan Nilai Banding ... 31
8. Pengujian Golongan Senyawa Fraksi Teraktif... 31
a. Uji Terpenoid ... 31
xii
d. Uji Asam lemak ... 32
9. Kromatografi Gas-Spektrometer Massa (GC-MS) ... 32
E. Teknik Pengumpulan dan Analisa Data ... 33
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 34
A. Determinasi Sampel Awal ... 34
B. Persiapan Sampel dan Ekstraksi Rimpang Lengkuas ... 34
C. Uji KLT Pendahuluan Ekstrak Etanol ... 35
D. Uji Pendahuluan Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol ... 35
E. Pemisahan Ekstrak Etanol dan Penentuan Fraksi-Fraksi ... 36
F. Pengujian Aktivitas Antibakteri Fraksi-Fraksi Hasil Kromatografi Vakum Cair Ekstrak Etanol ... 37
G. Penetapan KHM Fraksi Teraktif Antibakteri (Fraksi D) ... 39
H. Penetapan KHM Amoksisilin ... 40
I. Potensi Antibakteri Fraksi D Dibanding Amoksisilin ... 41
J. KLT Golongan Senyawa Fraksi D Rimpang Lengkuas... 43
K. Identifikasi Komponen Senyawa Fraksi D dengan Analisis GC-MS ... 44
BAB V. PENUTUP ... 51
A. Kesimpulan ... 51
B. Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
LAMPIRAN ... 57
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Perbedaan Relatif antara Bakteri Gram Positif dan Negatif ... 15
Tabel 2. Klasifikasi Terpenoid ... 21
Tabel 3. Fraksi-Fraksi Hasil KVC Ekstrak Etanol Rimpang Lengkuas ... 37
Tabel 4. Hasil Uji Antibakteri Fraksi-Fraksi Pemisahan KVC ... 38
Tabel 5. Hasil Pengujian Penetapan KHM Fraksi D ... 40
Tabel 6. Hasil Pengujian KHM Amoksisilin terhadap Bakteri Uji ... 41
Tabel 7. Hasil Penetapan Kesetaraan dan Nilai Banding Fraksi D Kedua Bakteri Uji terhadap Amoksisilin ... 43
Tabel 8. Uji KLT Golongan Senyawa Fraksi D dengan Reagen Spesifik ... 43
Table 9. Hasil Analisis GC-MS Senyawa Fraksi D Rimpang Lengkuas ... 45
Tabel 10. Fragmentasi Spektra Massa Senyawa Hidroksikhavikol asetat ... 46
Tabel 11. Fragmentasi Spektra Massa Senyawa Asetoksihavikol asetat ... 46
Table 12. Fragmentasi Spektra Massa Senyawa p-Kumaril diasetat ... 47
Tabel 13. Fragmentasi Spektra Massa Senyawa Asetoksieugenol asetat ... 49
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Tanaman Lengkuas (Alpinia galanga (L.) Swartz)... 6
Gambar 2. Diagram Alir Alat Kromatografi Gas ... 12
Gambar 3. Contoh Senyawa-Senyawa Turunan Fenilpropanoid ... 20
Gambar 4. Contoh Senyawa Golongan Terpenoid Lengkuas ... 22
Gambar 5. Struktur Galangoflavonoid ... 23
Gambar 6. Struktur Amoksisilin ... 24
Gambar 7. Kromatogram Penggabungan Fraksi Hasil KVC ... 37
Gambar 8. Grafik Konsentrasi Amoksisilin terhadap (a) DDH Bacillus cereus, (b) DDH Klebsiella pneumoniae ... 42
Gambar 9. Gambar Kromatogram Fraksi D Rimpang Lengkuas ... 44
Gambar 10. (a) Spektra Senyawa Asam Heksadekanoat, (b) Spektra Senyawa Standar ... 48
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Determinasi Rimpang Lengkuas (Alpinia galanga (L.) Swartz). ... 57
Lampiran 2. Diagram Alir Prosedur Penelitian ... 58
Lampiran 3. Perhitungan Rendemen dan Konversi Satuan Konsentrasi ... 59
Lampiran 4. Uji Aktivitas Antibakteri ... 60
Lampiran 5. Gambar Uji KLT Pendahuluan Ekstrak Etanol Lengkuas ... 62
Lampiran 6. Gambar Kontrol Negatif dan Positif Ekstrak Etanol Rimpang Alpinia galanga (L.) Swartz terhadap Bakteri Uji ... 62
Lampiran 7. Data Uji Aktivitas Antibakteri Fraksi-Fraksi Hasil KVC ... 63
Lampiran 8. Gambar Uji Antibakteri Fraksi-Fraksi Rimpang Lengkuas ... 64
Lampiran 9. Data Uji Penetapan KHM Fraksi D ... 65
Lampiran 10. Penentuan KHM Antibiotik Pembanding (Amoksisilin) ... 66
Lampiran 11. Perhitungan Konversi Satuan ppm ke % (b/v) ... 67
Lampiran 12. Perhitungan Nilai Banding Fraksi D terhadap Amoksisilin ... 68
Lampiran 13. Gambar Uji KLT Fraksi D Rimpang Lengkuas ... 70
Lampiran 14. Data Spektra Massa GC-MS Fraksi D rimpang Lengkuas ... 71
Lampiran 15. Uji Normalitas Kolmogorov-Smirnov Fraksi Lengkuas terhadap B. cereus dan K. pneumoniae ... 75
Lampiran 16. Analisa One Way Anova Mengenai Pemgaruh Variasi Fraksi terhadap Bakteri B. cereus dan K. pneumoniae ... 76
